[發明專利]一種阻力補償式空冷島系統

在審

• 申請號: 201710082277.7
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN107062931A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 王衛良
• 申請（專利權）人: 北京中電云匯技術有限公司
• 主分類號: F28B9/10
• 分類號: F28B9/10;F28B9/08
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司11327
• 代理人: 邸更巖

技術領域

本發明涉及一種空冷島系統，特別涉及一種用于汽輪發電機組乏汽直接空冷的阻力補償式空冷島系統，屬于汽輪發電機組乏汽冷卻技術領域。

背景技術

汽輪發電機組中燃料的總能量除了在反應器中因化學反應不完全、余熱排放、散熱等過程中產生一定的能量損失、在汽輪機中因機械摩擦、散熱、漏氣也會等產生一定的能量損失，而且在帶動發電機發電過程中因線圈發熱、轉子機械損失等產生一定的發電機效率損失，并通過發電機將能量轉化為電能之外，通常還有50％以上的能量必須通過汽輪機的排汽端以乏汽廢熱的方式進行冷卻釋放，以完成朗肯循環的封閉過程。

雖然汽輪機排汽的熱量大部分為廢熱，難以利用，但由于基數大，同樣具有可觀的節能空間。冷端系統通常可分為濕冷和空冷兩大類，其中空冷機組又包括直接空冷和間接空冷兩種形式。對于直接空冷機組，由于設計、制造與安裝等因素，以及空冷風機運行方式及環境風等原因的影響，存在蒸汽流量分配不均，不凝結氣體集聚，導致空冷散熱器冬季結冰，機組夏季出力不足，常年運行背壓偏高等問題。

目前國內外采取的相關解決辦法，總體上技術水平比較落后，而且存在頭疼醫頭腳疼醫腳的問題，導致如空冷散熱器擴容與冬季防凍存在的矛盾。

發明內容

為了降低直接空冷系統不同列因設計、制作與安裝差異帶來的阻力特性差異，解決直接空冷機組冬季個別列防凍問題突出，夏季整體抽真空能力不足等問題，本發明提出一種阻力補償式空冷島系統。

本發明的技術方案如下：

一種阻力補償式空冷島系統，包括汽輪機排汽管道、排汽分配管道、空冷散熱器、凝結水收集管道、抽空氣支管道、抽空氣管道母管和抽真空設備和抽真空設備隔離閥，其特征在于：在每個抽空氣支管道上安裝調節閥。

在上述技術方案中，所述系統還含有調節閥旁路，所述調節閥旁路與每個抽空氣支管道上的調節閥并列設置，并在每個調節閥旁路上設置調節旁路閥。

本發明與現有技術相比，具有以下優點及突出性的技術效果：①本發明通過抽真空管道上的調節閥，為每列空冷散熱器的阻力特性提供阻力補償手段，從而可將各列空冷散熱器的阻力特性補償至相當水平，使不同列空冷散熱器的蒸汽流量分配均勻，提高空冷島整體冷卻能力，進而可降低機組的平均煤耗。②通過空冷系統冷卻能力的提高，可進一步提高機組的最大出力，尤其是提高機組夏季炎熱天氣下的帶負荷能力。③通過阻力補償，重點降低個別列空冷散熱器的不凝氣體集聚情況，提高空冷散熱器的防凍性能。

附圖說明

圖1為常規的空冷島系統的結構原理示意圖。

圖2為本發明提供的一種阻力補償式空冷島系統的實施例的結構示意圖。

圖3為另一種阻力補償式空冷島系統的實施例的結構示意圖。

圖中：1-汽輪機排汽管道；2-排汽分配管道；3-空冷散熱器；4-凝結水收集管道；5-抽空氣支管道；6-抽空氣管道母管；7-抽真空設備；8-抽真空設備隔離閥；9-調節閥；10-調節閥旁路；11-調節旁路閥。

具體實施方式

下面對本發明的工作原理、具體結構及實施方法作進一步說明：

常規的空冷機組空冷島系統如圖1所示，其包括汽輪機排汽管道1、排汽分配管道2、空冷散熱器3、凝結水收集管道4、抽空氣支管道5、抽空氣管道母管6、抽真空設備7和抽真空設備隔離閥8；在此情況下，汽輪機組的乏汽經汽輪機排汽管道1排出后，首先進入排汽分配管道2，然后大量乏汽在空冷散熱器3中被冷凝下來，變成冷凝水經凝結水收集管道4進入凝結水系統。剩余部分少量乏汽和不凝結氣體經抽空氣支管道5和抽空氣管道母管6被抽真空系統(抽真空系統包括抽真空設備7和抽真空設備隔離閥8)抽出。

圖2為本發明提供的一種阻力補償式空冷島系統，它是在常規空冷島系統的增加了調節閥和調節閥旁路，即在每個抽空氣支管道5上安裝調節閥9，所述調節閥旁路與每個抽空氣支管道上的調節閥9并列設置，并在每個調節閥旁路10上設置調節旁路閥11。

本發明的工作過程如下：汽輪機組的乏汽經汽輪機排汽管道1排出后，首先進入排汽分配管道2，然后大量乏汽在空冷散熱器3中被冷凝下來，變成冷凝水經凝結水收集管道4進入凝結水系統。剩余部分少量乏汽和不凝結氣體經抽空氣支管道5和抽空氣管道母管6被抽真空系統(抽真空系統包括抽真空設備7和抽真空設備隔離閥8)抽出；通過在每根抽真空支管道5上設置調節閥9，以調節每個空冷散熱器扇區的阻力特性，以盡量讓每個扇區的抽空氣量相近。在調節閥出現故障或者在有限工況系統阻力差別不大時，可以通過開啟旁路閥來將系統恢復到初始狀態，以降低系統阻力。